蓄能(降压)吹管法在本生型直流炉上的应用

《蓄能(降压)吹管法在本生型直流炉上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、蓄能(降压)吹管法在本生型直流炉上的应用华北电力科学研究院(北京100045)　　李　侠文　摘　通过蓄能吹管法的可行性研究，首次成功地在引进德国的本生型液态排渣直流锅炉机组上采用了蓄能吹管方法，详细地介绍了吹管方案的确定、系统设计、吹管实施控制过程、参数的变化情况、吹管控制要点等。关键词　本生型　液态排渣　直流锅炉　蓄能吹管　吹管过程　控制要点　　华能北京热电厂一期工程共设计4台抽汽式供热发电机组，所配锅炉为德国Babcock锅炉厂制造的超高压、复合循环、液态排渣、燃煤本生型直流锅炉，锅炉整体设计成全悬吊、塔式结构，左右呈对称布置，在锅炉两侧分别设有液态排渣燃

2、烧室。两燃烧室经扑渣屏、第二级螺旋上升水冷壁与尾部受热面包墙过热器(一级过热器)相连，整个锅炉设计为气密结构。在由包墙过热器形成的尾部受热面内，沿烟气流程依次布置有三级过热器、四级过热器、二级过热器、省煤器。在蒸发段出口设计有内置式汽水分离器，在锅炉启动过程中，来自蒸发段的汽水混合物经由两根导管进入汽水分离器进行汽水分离。在直流工况介质自此开始被过热，而在本生负荷35%以下，分离出来的水通过排水系统排至疏水扩容器或经再循环泵送回至省煤器入口的给水管道。　　锅炉额定工况下主要设计参数：　　锅炉蒸发量　　　　230.6kg／s　　过热器出口温度560℃　　过热器出

3、口压力13.63MPa　　过热器压降2.45MPa　　最小本生负荷80.7kg／s　　由于该锅炉属复合循环、直流型锅炉，金属蓄热及工质蓄热量较小，蒸发段水容积仅95m3，分离器水容积还不到2m3，省煤器及水冷壁金属总重量仅272t。按常规一般采用稳压吹管法，但经过分析比较，根据该型锅炉的特点，摒弃了稳压吹管法，首次在直流锅炉上采用了蓄能(降压)吹管法。1　采用蓄能吹管法的可行性及其优点1.1　采用蓄能吹管的可行性　　(1)该炉为复合循环、直流型锅炉，在循环水泵投入运行的情况下，可通过协调给水和循环泵出力，保证锅炉最小启动流量，并减小补水量、分离器排水量，从而实

4、现能量的积蓄。　　(2)降压吹管时锅炉处于本生负荷以下，由于循环泵运行，可保证水冷壁水动力的稳定性，水冷壁的安全可以得到保证。因此，吹管时可不灭火，并可投入较多燃油，从而解决本生炉金属及工质蓄热不足、降压吹管时间短、后劲不足的问题。　　(3)在循环泵入口设计有静水头(NPSH)管线，水源来自高压加热器前的给水，通过调节NPSH阀门可以保证降压吹管期间循环泵入口的静水头，控制其入口水温低于分离器压力下的饱和温度，保证其不发生汽蚀。　　(4)通过对吹管系统的动量计算及对锅炉蓄热能力及投入燃油量的计算，可保证系统被吹扫各点吹管系数K＞1，并能保证有效的吹扫持续时间。

5、　　(5)和其它直流炉一样，本生炉也存在分离器结构简单、分离效果差的问题，特别是在降压吹管时，系统工质压力突然下降，大量的炉水汽化，大量的水被带入过热器内，但因该炉设计为塔式结构，一级过热器为垂直墙式布置，不会形成水塞，加之吹管时将其入口疏水门开启，从而可保证过热器的安全。　　(6)该炉为液态排渣炉，在两个渣室内敷设有碳化硅耐火材料，与国内液态排渣炉所敷设的碳化硅的特性不同的是，其热处理过程可以分为两个阶段分别进行，即：低温热处理阶段和高温热处理阶段，而不必一次连续完成整个炉衬的热处理工作。其间，只要保证炉衬不受潮，在完成低温热处理后，放置两年再进行高温阶段的

6、热处理也不会影响炉衬的质量。因此，可以在锅炉首次点火吹管期间，以燃油完成对碳化硅耐火材料的低温热处理工作，而在后期的进一步调试中，以投粉完成高温阶段的热处理工作1.2　采用蓄能吹管的优点　　(1)降压吹管期间循环泵在运行，锅炉处于本生负荷以下，锅炉水动力的稳定性可以得到保证，与稳压吹管法相比，无须在蒸发段出口安装节流用临时门以提高蒸发段的压力，系统相对简单。　　(2)按耐火炉衬碳化硅的特性要求，低温阶段热处理开始后应尽量维持锅炉运行稳定，使渣室内的热负荷稳定、均匀，避免锅炉频繁启停，否则将影响炉衬的质量，甚至造成炉衬大面积脱落。采用蓄能吹管法需要投入的燃料量较

7、少，仅需投入燃油即可满足吹管动量的要求。因此，在炉衬的低温热处理阶段，通过投入、切除油枪可较好地控制炉衬的温升速率，从而保证炉衬的质量。　　(3)采用燃油降压吹管法，吹管耗水量小，可避免以下情况的发生：采用稳压吹管时因制水能力及蓄水能力的限制，造成锅炉频繁启停，使炉衬热处理不能持续进行；投磨稳压吹管时，因每一次吹管持续时间有限，不能形成炉内高的温度场而不能形成液态渣膜，多次吹管后大量的灰积存在炉底，最终会导致渣室底部及捕渣屏积渣过多，堵塞捕渣屏和渣口。　　(4)在降压吹管过程中，由于被吹扫系统有较大的温度交变，有利于受热面内杂物及锈皮的剥离。　　2　吹管系统及

8、吹管参数　　锅炉吹管系统如图1所示，其